納米線陣列具有長(zhǎng)徑比高、比表面積大及電子注入效率高等優(yōu)點(diǎn),在納米發(fā)電機(jī)、壓電和溫度傳感器、場(chǎng)效應(yīng)管等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。采用兩步水熱法在ITO/Kapton/Al基底上制備Zn O納米線陣列,并對(duì)產(chǎn)物形貌及性能進(jìn)行了表征分析。結(jié)果表明,兩步水熱法制備工藝中種子層的均勻度和性能將會(huì)影響納米線陣列的生長(zhǎng)質(zhì)量,而影響種子層質(zhì)量的工藝參數(shù)有加熱溫度、涂膜層數(shù)、轉(zhuǎn)速。研究發(fā)現(xiàn)制備ZnO種子層的最佳工藝參數(shù)是:涂3層膜,轉(zhuǎn)速3000 rmp/min,加熱溫度250°C。采用水溶液法在ZnO種子層上制備ZnO納米線陣列,實(shí)現(xiàn)了納米線陣列的長(zhǎng)度和致密度控制生長(zhǎng)。試驗(yàn)探究了生長(zhǎng)液濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、涂膜層數(shù)等因素對(duì)ZnO納米線陣列的影響規(guī)律。隨著生長(zhǎng)液濃度的增加納米線陣列致密度增加,生長(zhǎng)液濃度可以控制納米線的長(zhǎng)度,調(diào)整生長(zhǎng)取向。隨著反應(yīng)時(shí)間的增加,陣列致密度增加,長(zhǎng)度增加,但長(zhǎng)時(shí)間的反應(yīng)會(huì)造成納米線根部的腐蝕。種子層層數(shù)對(duì)陣列形貌影響也比較大,涂覆層數(shù)較少陣列的垂直度不好,層數(shù)較多易造成開裂和脫落等缺陷。對(duì)Zn O納米線陣列進(jìn)行光電性能以及接觸角測(cè)試,通過(guò)改善納米線陣列表面微納結(jié)構(gòu)形貌的方式,探究Z...

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 納米材料基本特性
        1.2.1 小尺寸效應(yīng)
        1.2.2 表面與界面效應(yīng)
        1.2.3 量子尺寸效應(yīng)
    1.3 ZnO納米材料基本性能及應(yīng)用研究現(xiàn)狀
        1.3.1 ZnO納米材料的基本性質(zhì)
        1.3.2 ZnO納米材料的基本性能
        1.3.3 ZnO納米線陣列的應(yīng)用
    1.4 ITO/Kapton/Al二次表面鏡
    1.5 ZnO納米線陣列的制備方法
    1.6 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法
    2.1 試驗(yàn)原材料
    2.2 ZnO納米線陣列的制備工藝
        2.2.1 ZnO種子層的制備
        2.2.2 ZnO納米線陣列的制備工藝
    2.3 材料表征方法
        2.3.1 原子力顯微鏡分析
        2.3.2 掃描電鏡(SEM)分析
        2.3.3 X射線光電子能譜(XPS)分析
        2.3.4 熱重分析
        2.3.5 X射線衍射(XRD)分析
    2.4 材料性能測(cè)試方法
        2.4.1 光譜反射率測(cè)試
        2.4.2 接觸角測(cè)試
        2.4.3 太陽(yáng)吸收比的計(jì)算
        2.4.4 電化學(xué)性能測(cè)試
    2.5 質(zhì)子輻照方法
        2.5.1 輻照設(shè)備及試驗(yàn)條件
        2.5.2 SRIM軟件模擬分析
第3章 ZnO納米線陣列生長(zhǎng)工藝研究
    3.1 ZnO種子層的生長(zhǎng)工藝研究
        3.1.1 熱處理溫度的選擇
        3.1.2 熱處理溫度對(duì)種子層的相組成的影響
        3.1.3 熱處理溫度對(duì)基底表面電阻的影響
        3.1.4 工藝參數(shù)對(duì)ZnO種子層形貌的影響
    3.2 ZnO種子層的成分分析
    3.3 ZnO納米線陣列的制備
        3.3.1 生長(zhǎng)液濃度對(duì)ZnO納米線陣列形貌的影響
        3.3.2 反應(yīng)時(shí)間ZnO納米線陣列形貌的影響
        3.3.3 種子層涂覆層數(shù)對(duì)ZnO納米線陣列形貌的影響
        3.3.4 水熱反應(yīng)溫度對(duì)ZnO納米線陣列形貌的影響
        3.3.5 ZnO納米陣列的長(zhǎng)度控制因素
    3.4 ZnO納米陣列的相結(jié)構(gòu)組成
    3.5 本章小結(jié)
第4章 ITO/Kapton/Al表面ZnO陣列性能研究
    4.1 ZnO陣列的親潤(rùn)性研究
    4.2 ZnO陣列光電性能研究
    4.3 ZnO陣列光學(xué)性能研究
    4.4 ZnO陣列的輻照穩(wěn)定性
        4.4.1 質(zhì)子輻照過(guò)程模擬
        4.4.2 輻照對(duì)ZnO陣列表面形貌的影響
        4.4.3 ZnO陣列的輻照穩(wěn)定性
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3819876